DE4334972A1 - Anordnung zur Befestigung einer Kupplung an einer Kurbelwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur koaxialen Befestigung einer Eingangskomponente einer Kupplung, insbesondere einer Reibungskupplung, einer hydrodynami­ schen Kupplung oder eines Drehmomentwandlers an einem Abtriebsende einer um eine Drehachse drehbaren Kurbelwel­ le einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.

Herkömmliche Reibungskupplungen von Kraftfahrzeugen umfassen in der Regel ein ein- oder zweiteiliges Schwung­ rad, an welchem eine Druckplatteneinheit lösbar ange­ schraubt ist. Die Druckplatteneinheit umfaßt eine axial bewegliche Anpreßplatte, die an einem an dem Schwungrad angeschraubten Kupplungsgehäuse drehfest, aber axial beweglich geführt ist und von einer Kupplungshauptfeder, üblicherweise einer Membranfeder, zum Schwungrad hin vorgespannt wird. Die Anpreßplatte und das Schwungrad bilden Reibflächen für eine dazwischen angeordnete Kupp­ lungsscheibe, deren Nabe drehfest, aber axial beweglich, auf einer Eingangswelle eines dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs nachfolgenden Getriebes sitzt. Das Schwungrad ist andererseits an einem Endflansch der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine mit einer Vielzahl um die Drehachse der Kurbelwelle herum angeordneten Schrau­ ben angeschraubt.

Die Montage solchermaßen befestigter Kupplungen ist vergleichsweise aufwendig, da eine Vielzahl Schrauben eingeschraubt werden müssen. Darüber hinaus verdeckt bei herkömmlichen Reibungskupplungen die Kupplungsscheibe und die Membranfeder in axialer Richtung gesehen die das Schwungrad am Endflansch der Kurbelwelle haltenden Schrauben. Bei der Montage der Reibungskupplung muß deshalb zunächst das Schwungrad an den Endflansch ange­ schraubt werden, bevor nachfolgend die Kupplungsscheibe angesetzt und die Druckplatteneinheit an dem Schwungrad angeschraubt werden kann. Herkömmliche Reibungskupplungen lassen sich deshalb in aller Regel nicht vor der Montage insgesamt zu einer Baueinheit zusammenbauen, die als Baueinheit einschließlich der Kupplungsscheibe auf Ein­ haltung der Bauvorschriften überprüft werden kann.

Aus DE-A-33 15 232 ist es bekannt, eine aus Schwungrad, Druckplatteneinheit und Kupplungsscheibe bestehende Kupplungsbaueinheit (Modulkupplung), bei welcher das Kupplungsgehäuse um das Schwungrad herum gebördelt, also nicht lösbar mit diesem verbunden ist, mittels einer Zentralschraube am Abtriebsende der Kurbelwelle anzu­ schrauben. Das Abtriebsende der Kurbelwelle enthält eine zentrische, mit einem Innengewinde versehene Stirnöff­ nung, in die die Zentralschraube eingeschraubt ist. Die Zentralschraube hat einen radial abstehenden Flansch, der das Schwungrad gegen die axiale Stirnfläche des Abtriebs­ endes der Kurbelwelle spannt. Die Zentralschraube ist als Hohlschraube ausgebildet und enthält zugleich ein Pilot­ lager, welches das motorseitige Ende der durch die Nabe der Kupplungsscheibe tretenden Getriebeeingangswelle radial führt. Das über den Radialflansch der Zentral­ schraube übertragbare Drehmoment ist jedoch vergleichs­ weise niedrig, da nur begrenzte Anzugsmomente der Zentral­ schraube erreicht werden können.

Aus DE-A-40 13 298 ist es für die Befestigung des Schwungrads einer Reibungskupplung bekannt, die einander axial zugewandten Flächen eines Endflansches der Kurbel­ welle und des Schwungrads mit radial verlaufenden Zähnen, insbesondere einer Hirth-Verzahnung, zu versehen und das Schwungrad wiederum mit einer zugleich das Pilotlager der Getriebeeingangswelle enthaltenden Zentralschraube am Abtriebsende der Kurbelwelle axial zu fixieren. Die Zentralschraube übernimmt in diesem Fall lediglich die axiale Fixierung, während das Drehmoment mittels der Radialverzahnung von der Kurbelwelle auf das Schwungrad übertragen wird.

Schließlich ist es aus dem Buch K. Wiecking und R. Gebau­ er "Die Motoren der Personenkraftwagen" Verlag Chr. Belser, Stuttgart, 1952, Seite 314, Abb. 3 141 bekannt, das Schwungrad einer herkömmlichen Reibungskupplung mit einer Konus-Preßsitzkupplung am Abtriebsende der Kurbel­ welle der Brennkraftmaschine zu befestigen. Das Abtriebs­ ende trägt einen zur Kupplungsscheibe hin sich verjüngen­ den Außenkonus, auf welchen das Schwungrad mit einem Innenkonus seiner Nabe aufgesetzt ist. Das Abtriebsende der Kurbelwelle endet in einem Schraubzapfen, auf den eine das Schwungrad sichernde Mutter aufgeschraubt ist. Eine solche Befestigungsanordnung benötigt vergleichswei­ se großen axialen Bauraum und erlaubt es nicht, die Kupplung in definierter Weise relativ zur Kurbelwelle axial zu Positionieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Befesti­ gung einer Eingangskomponente einer Kupplung an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine anzugeben, die vergleichsweise wenig Bauraum beansprucht und bei leicht durchzuführender Montage die Übertragung hoher Drehmomen­ te erlaubt.

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur koaxialen Befestigung einer Eingangskomponente einer Kupplung, insbesondere einer Reibungskupplung, einer hydrodynami­ schen Kupplung oder eines Drehmomentwandlers an einem Abtriebsende einer um eine Drehachse drehbaren Kurbelwel­ le einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, umfas­ send die Drehachse konzentrisch umschließende Spannflächen an dem Abtriebsende der Kurbelwelle und der Ein­ gangskomponente der Kupplung und ein in eine zentrische Innengewindeöffnung des Abtriebsendes eingeschraubtes Schraubelement und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spannflächen des Abtriebsendes und der Eingangskomponente zumindest angenähert axial verlaufen, insbesondere im wesentlichen zylindrische oder im wesentlichen konische Form haben und die Spannfläche der Eingangskomponente die Spannfläche des Abtriebsendes gleichachsig mit radialem Abstand radial außen umschließt und daß zwischen den Spannflächen ein axial verstellbares, mittels des Schraubelements radial spannbares Spreizelement angeord­ net ist.

Bei einer solchen Anordnung erzeugt das zentrisch ange­ ordnete Schraubelement lediglich auf das Spreizelement wirkende Spannkräfte, ist also anders als bei den vorste­ hend erläuterten, bekannten Befestigungsanordnungen nicht direkt im Drehmomentübertragungsweg angeordnet. Das Drehmoment wird hingegen mittels des Spreizelements übertragen. Da die Spannkräfte des Schraubelements auf das Spreizelement ausgeübt werden, kann die Eingangskom­ ponente der Kupplung unabhängig von der Position des Spreizelements in definierter Weise relativ zur Kurbel­ welle, beispielsweise durch einander zugeordnete Schul­ terflächen an der Eingangskomponente und der Kurbelwelle, axial positioniert werden. Die Spannflächen können auf einem vergleichsweise kleinen Durchmesser angeordnet werden, da zwischen der Eingangskomponente und dem Ab­ triebsende der Kurbelwelle lediglich der für das Spreiz­ element benotigte radiale Bauraum bereitgehalten werden muß. Insbesondere kann das Spreizelement auch auf einem kleineren Durchmesser als bisherige Schraubbefestigungs­ systeme mit einer Vielzahl in einen Kurbelwellen-End­ flansch einzuschraubenden Schrauben angeordnet werden. Dies hat Vorteile für die Abdichtung des Abtriebsendes der Kurbelwelle relativ zum Motorgehäuse, da auf diese Weise der Durchmesser der hierfür erforderlichen Dicht­ ringe verkleinert werden kann, was nicht nur die Herstel­ lungskosten senkt, sondern insbesondere auch die Dicht­ ringreibung mindert. Selbst wenn das Spreizelement ver­ gleichsweise große radiale Abmessungen haben sollte, bestimmt in erster Linie der Innendurchmesser des Spreiz­ elements den Dichtringdurchmesser
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß axial neben dem Spreizelement an dem Abtriebsende und der Eingangskomponente im wesentlichen axial verlaufende, einander zugeordnete Fügeflächen für die radiale Zentrie­ rung der Eingangskomponente relativ zum Abtriebsende angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich die Eingangs­ komponente exakt radial Positionieren. Der letztgenannte Gesichtspunkt kann auch bei Befestigungsanordnungen eingesetzt werden, deren Spreizelement nicht durch ein zentrales Schraubelement betätigt wird, sondern mit Hilfe sonstiger Spannwerkzeuge, die gegebenenfalls nach erfolg­ ter Montage wieder abgenommen werden, also nicht bleiben­ der Bestandteil der Befestigungsanordnung sind.

Die axialen Fügeflächen sind zweckmäßigerweise auf der axial zur Brennkraftmaschine gelegenen Seite des Spreiz­ elements angeordnet, um eine problemlose Betätigung des Spreizelements zu ermöglichen. Auch gehen die Fügeflächen des Abtriebsendes oder der Eingangskomponente durchmes­ sergleich bündig in die Spannflächen des Abtriebsendes bzw. der Eingangskomponente über, was die Herstellung erleichtert.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die für die axiale Positionierung der Eingangskomponente relativ zum Abtriebsende vorgesehenen, einander zugeordneten Schul­ terflächen im Bereich des axial zur Brennkraftmaschine gelegenen Endes des Spreizelements angeordnet. Zwar bedingt diese Anordnungsweise unter Umständen eine ge­ ringfügige Vergrößerung des Abdichtdurchmessers des Abtriebsendes der Kurbelwelle, doch wird hierbei er­ reicht, daß das Spreizelement für die Betätigung frei zugänglich bleibt.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Spreiz­ element eine Konushülse mit zur Brennkraftmaschine hin sich verringernder Wandstärke. Die Konushülse wird zwi­ schen die Spannflächen der Eingangskomponente und des Abtriebsendes eingetrieben und verbindet die Eingangskom­ ponente im Preßsitz mit dein Abtriebsende. Der Konuswinkel ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Konushülse an sich selbsthemmend gehalten wird. Dem Schraubelement ist ein Scheibenteil zugeordnet, über das es axial gegen die Konushülse spannbar ist, sei es um die Konushülse einzu­ treiben oder auch axial zu fixieren. Der Scheibenteil kann einteilig an dem in die zentrische Gewindeöffnung einschraubbaren Teil des Schraubelements angeformt sein; es kann sich aber auch um eine gesondert auf das Schraub­ element aufgesetzte Ringscheibe handeln.

Die Konushülse kann sowohl an ihrem Innenumfang als an ihrem Außenumfang mit konischen Umfangsflächen versehen sein; zweckmäßigerweise ist jedoch eine der beiden Um­ fangsflächen, insbesondere die radial innere Umfangsflä­ che als Zylinderfläche ausgebildet, da sich solche Flä­ chen einfacher und mit geringeren Toleranzen herstellen lassen.

In einer bevorzugten Variante umfaßt das Spreizelement darüber hinaus eine zweite, zur erstgenannten Konushülse koaxiale Konushülse. Beide Konushülsen liegen über koni­ sche Umfangsflächen radial aneinander an, sitzen aber mit zylindrischen Umfangsflächen an ihrerseits zylindrischen Spannflächen des Abtriebsendes bzw. der Eingangskomponen­ te. Auf diese Weise müssen weder am Abtriebsende noch an der Eingangskomponente Konusflächen hergestellt werden.

In einer Variante ist das Spreizelement als Federpaket mit mehreren flach aneinanderliegenden, ringförmigen Spreizfedern ausgebildet, die radial zwischen im wesent­ lichen zylindrischen Spannflächen des Abtriebsendes bzw. der Eingangskomponente angeordnet sind. Das Federpaket sitzt axial zwischen einem dem Schraubelement zugeordne­ ten Scheibenteil und einer in einem Abstützkraftweg zum Abtriebsende führenden Ringschulter. Ein solches Feder­ paket läßt sich radial aufweiten, wenn es auf axial gegenüberliegenden Seiten, jedoch in radial gegeneinander versetzten Umfangsbereichen gespannt wird. Bei den Spreizfedern kann es sich um tellerfederartige Bauteile handeln oder aber um Sternfedern mit radial abstehenden Federarmen. Soweit das Scheibenteil fest mit dem Schraub­ element verbunden ist, ist zweckmäßigerweise axial zwi­ schen dem Federpaket und dem Scheibenteil ein mit dem Abtriebsende und/oder der Eingangskomponente drehfest, aber axial beweglich, verbundener Druckring angeordnet, der es verhindert, daß sich die Drehbewegung des Schei­ benteils beim Einschrauben des Schraubelements auf die benachbarte Spreizfeder überträgt. Zweckmäßigerweise wird der Druckring zugleich als Indexierring ausgenutzt, der eine definierte Umfangspositionierung der Eingangskompo­ nente relativ zur Kurbelwelle ermöglicht.

Um die Montage zu erleichtern, ist das Schraubelement bevorzugt unverlierbar an der Eingangskomponente gehal­ ten.

Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung eignet sich besonders zur Befestigung der bereits eingangs erläuter­ ten Reibungskupplungen in Modulbauweise, bei welchen das ein- oder gegebenenfalls zweiteilige Schwungrad bereits vor der Montage am Abtriebsende der Kurbelwelle sowohl mit der Druckplatteneinheit als auch der Kupplungsscheibe zu einer Baueinheit vereinigt wurde, so daß diese Bauein­ heit in einem Arbeitsgang an dem Abtriebsende befestigt werden kann. Um dies auf einfache Weise zu ermöglichen, hat das Schraubelement axial zugängliche Werkzeugan­ griffsflächen, deren Umfangskontur gleich oder überlap­ pungsfrei kleiner als die Umfangskontur einer zur Aufnah­ me einer Getriebeeingangswelle bestimmten Nabenöffnung der Kupplungsscheibe der Reibungskupplung ist. Auf diese Weise kann das zum Einschrauben des Schraubelements bestimmte Werkzeug durch die Nabenöffnung hindurch in das Schraubelement eingesteckt werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 einen Axiallängsschnitt für eine Kraftfahrzeug- Reibungskupplung, die mittels einer Konushülse im Preßsitz am Abtriebsende einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs befestigt ist;

Fig. 2 bis 5 Axiallängsschnitte durch Varianten von Befestigungsanordnungen für die Reibungskupplung nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung 1, bei welcher eine allgemein mit 3 bezeichnete Druckplattenein­ heit zusammen mit einer Kupplungsscheibe 5 und einem Schwungrad 7 zu einer Kupplungsbaueinheit zusammengefaßt ist, die als solche mittels einer Befestigungsanordnung 9 am Abtriebsende 11 einer um eine Drehachse 13 rotierenden Kurbelwelle 15 einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahr­ zeugs montiert ist. Die Kupplungsbaueinheit bildet eine sogenannte "Modulkupplung", bei der die Druckplattenein­ heit 3, die Kupplungsscheibe 5 und das Schwungrad 7 vor der Montage am Abtriebsende 11 der Kurbelwelle 15 zu einer Einheit vereinigt wurde, so daß die Kupplung insge­ samt auf Funktionsfähigkeit und Einhalten der Bauvor­ schriften überprüft werden kann. Die Verbindung der Druckplatteneinheit 3 mit dem Schwungrad 7 kann unlösbar, beispielsweise durch Verschweißen oder Umbördeln, erfol­ gen, jedoch auch herkömmlich durch eine lösbare Verbin­ dung, beispielsweise eine Schraubverbindung, erfolgen. Wesentlich für die Eigenschaft der Modulkupplung ist lediglich, daß durch die Gestaltung der Befestigungsan­ ordnung 9 oder eines Teils der Komponenten der Kupplung 1 sichergestellt ist, daß die Kupplung 1 als Baueinheit an dem Abtriebsende 11 montiert werden kann.

Die Druckplatteneinheit 3 hat in üblicher Weise ein Kupplungsgehäuse 17, das lösbar oder aber betriebsmäßig unlösbar an dein Schwungrad 7 befestigt ist. An dem Kupp­ lungsgehäuse 17 ist eine im wesentlichen ringscheibenför­ mige Anpreßplatte 19, beispielsweise mittels nicht näher dargestellter Tangentialblattfedern drehfest, aber axial beweglich, gelagert. Die Anpreßplatte 19 nimmt zwischen sich und dem eine Gegenanpreßplatte bildenden Schwungrad 7 Reibbeläge 21 der Kupplungsscheibe 5 auf, die in her­ kömmlicher Weise über einen Drehschwingungsdämpfer 23 mit einer Nabe 25 der Kupplungsscheibe 5 drehelastisch gekup­ pelt sind. Die Kupplungsscheibe 5 ist über ihre Nabe 25 drehfest, aber axial beweglich an einer bei 27 angedeute­ ten Eingangswelle eines im Drehmomentübertragungsweg auf die Reibungskupplung 1 folgenden Getriebes geführt. Ein an dem Kupplungsgehäuse 17 gehaltene Membranfeder 29 spannt die Anpreßplatte 19 über die Reibbeläge 21 reib­ schlüssig gegen das Schwungrad 7. Über einen nicht näher dargestellten, auf Federzungen 31 der Membranfeder 29 wirkenden Ausrücker kann die Anpreßplatte 19 entlastet und die Kupplung ausgerückt werden.

Es versteht sich, daß die in Fig. 1 dargestellte Rei­ bungskupplung 1 lediglich ein Beispiel einer im Rahmen der Erfindung verwendbaren Kupplung darstellt. So kann beispielsweise das Schwungrad 7 auch als sogenanntes "Zweimassen-Schwungrad" ausgebildet sein und zwei um die Drehachse 13 relativ zueinander verdrehbare Schwungmassen umfassen, von denen eine erste über die Befestigungsan­ ordnung 9 am Abtriebsende 11 anzubringen ist, während die zweite Schwungmasse die Druckplatteneinheit 3 trägt. Die beiden Schwungmassen sind über einen Drehschwingungsdämp­ fer drehelastisch miteinander gekuppelt, wobei der Dreh­ schwingungsdämpfer 23 der Kupplungsscheibe 5 hierbei entfallen kann.

Das Schwungrad 7, welches ein Teil der Eingangskomponente der Reibungskupplung 1 ist, hat eine Nabe 33 mit einer von der Getriebeseite zur Motorseite hin konisch sich verjüngenden inneren Umfangsfläche 35, die gleichachsig eine äußere, zylindrische Umfangsfläche 37 des Abtriebs­ endes 11 der Kurbelwelle 15 radial außen mit radialem Abstand umschließt. Zwischen diesen als Spannflächen dienenden Umfangsflächen 35, 37 sitzt im Preßsitz ein Spreizelement in Form einer Konushülse 39 mit einer konisch sich verjüngenden Außenfläche und einer zylindri­ schen Innenfläche. In eine stirnseitig offene, zentrische Innengewindeöffnung 41 des Abtriebsendes ist ein Schraub­ element 43 gleichachsig zur Drehachse 13 geschraubt, das mit einem radial nach außen abstehenden, scheibenförmigen Flansch 45 gegen die getriebeseitige Stirnfläche der Konushülse 39 gespannt ist. Die Konushülse 39 fixiert das Schwungrad 7 drehfest am Abtriebsende 11 der Kurbel­ welle 15.

Die zylindrische Umfangsfläche 37 des Abtriebsendes 11 ist zur Motorseite hin über die Konushülse 39 hinaus axial verlängert und zentriert das Schwungrad 7 über eine Fügefläche an einem von der Nabe 33 abstehenden Ansatz 47 radial. In axialer Richtung wird das Schwungrad 7 relativ zum Abtriebsende 11 durch achsnormale Ringschultern 49 posi­ tioniert, die an dem Abtriebsende 11 bzw. der Nabe 33 angeformt sind. Im Bereich der Nabe sind ferner Indexier­ mittel 51, hier in Form eines axial von der Nabe 33 abstehenden und in eine entsprechende Aussparung des Abtriebsendes 11 eingreifenden Vorsprungs vorgesehen, die die Winkellage des Schwungrads 7 zur Kurbelwelle 15 festlegen.

In einer axialen Verlängerung der Innengewindeöffnung 41 sitzt auf einem kleineren Durchmesser in einem Sitz 53 der Kurbelwelle 15 ein Pilotlager 55, das von einer am Schraubelement 43 abgestützten Ringfeder 57 gegen den Sitz 53 gespannt wird. Das Pilotlager 55 führt in her­ kömmlicher Weise die Getriebeeingangswelle 27.

Auf der dem Getriebe zugewandten Seite des Pilotlagers 55 ist das Schraubelement 43 mit einer zentrischen Öffnung für den Durchtritt der Getriebeeingangswelle 27 versehen, die an ihrem Innenumfang Werkzeugangriffsflächen 59, beispielsweise in Form einer Innenverzahnung für den Eingriff eines mit dem Schraubelement 43 auf diese Weise drehfest kuppelbaren Schraubwerkzeugs trägt. Die Innen­ verzahnung 59 des Schraubelements 43 ist konturgleich zu einer mit einer Innenverzahnung 61 der Nabe 25 der Kupp­ lungsscheibe 5 oder aber hat eine zumindest nicht radial über die Verzahnung 61 hinaus stehende Kontur. Auf diese Weise kann das Schraubwerkzeug durch die Nabe 25 der Kupplungsscheibe 5 in das Schraubelement 43 eingesteckt werden.

Für die Montage der Kupplung 1 wird das Schwungrad 7 zusammen mit der Konushülse 39 auf das Abtriebsende 11 der Kurbelwelle 15 aufgesteckt und das Schraubelement 43 mittels des durch die Nabe 25 herausstehenden Schraub­ werkzeugs in die Innengewindeöffnung 41 eingeschraubt. Der Scheibenflansch 45 treibt hierbei die Konushülse 39 in den sich zum Motor hin verjüngenden Spalt zwischen den Umfangsflächen 35, 37 und fixiert das Schwungrad 7 dreh­ fest an der Kurbelwelle 15. Da das Schwungrad 7 zuvor bis in eine die Führungsschultern 49 gegeneinanderlegende Position aufgesteckt wurde und zugleich die Indexiermit­ tel 51 in Drehrichtung ausgerichtet wurden, ist die Kupplung 1 korrekt positioniert.

Die Konushülse 39 kann mittels des Schraubelements 43 axial fixiert sein; der Konuswinkel kann jedoch auch so bemessen sein, daß die Konushülse 39 an und für sich selbsthemmend gehalten ist.

Die radiale Zentrierung mittels des Ansatzes 47 kann bei genügend engen Toleranzen der Konushülse 39 gegebenen­ falls auch entfallen. Im dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist ferner der Außendurchmesser des Scheibenflan­ sches 45 größer als der kleinste Durchmesser der Konus­ fläche 35, so daß sowohl die Konushülse 39 als auch das Schraubelement 43 innerhalb der Modulkupplung verlier­ sicher gehalten ist. Es versteht sich, daß bei einer anderen Bemessung des Schraubelements 43 zusätzliche Sicherungsmittel vorgesehen sein können, die das Schraub­ element 43 verliersicher am Schwungrad 7 führen, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird.

Der Bereich der Befestigungsanordnung 9 ist zur besseren Darstellung seiner Komponenten nicht maßstäblich gezeich­ net. Insbesondere sind die radialen Abmessungen der Komponenten zum Teil vergrößert dargestellt. Fig. 1 läßt jedoch ohne weiteres erkennen, daß der Durchmesser eines das Abtriebsende 11 der Kurbelwelle 15 relativ zu einem Gehäuse 63 der Brennkraftmaschine abdichtender Dichtring 65 beträchtlich verkleinert werden kann, ohne die Funk­ tion der Befestigungsanordnung 9 zu gefährden. Der Innen­ durchmesser des Dichtrings 65 braucht nur wenig größer als der Durchmesser der Umfangsfläche 37 zu sein, kann also beträchtlich kleiner bemessen werden, als bei her­ kömmlichen Schraubbefestigungen
Im folgenden werden Varianten von Befestigungsanordnungen erläutert. Hier und im folgenden werden gleichwirkende Komponenten mit den Bezugszahlen bereits erläuterter Figuren bezeichnet und zur Unterscheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung von Aufbau und Wirkungsweise wird auf die vorangegangene Beschreibung Bezug genommen.

Im Unterschied zu Fig. 1 umfaßt die Befestigungsanordnung 9a zusätzlich zu der mit ihrer zylindrischen Innenfläche an der gleichfalls zylindrischen Umfangsfläche 37a anlie­ genden Konushülse 39a noch eine weitere Konushülse 67, die mit ihrem zylindrischen Außenmantel an der zylindri­ schen, inneren Umfangsfläche 35a der Nabe 33a geführt ist. Die Konushülse 67 hat eine gleichfalls von der Getriebeseite zur Motorseite hin sich verjüngende innere Konusfläche, mit der sie an der äußeren Konusfläche der Konushülse 39a anliegt. Die von der Konushülse 67 koaxial umschlossene innere Konushülse 39a kann wiederum mittels des mit dem Scheibenflansch 45a an der Konushülse 39a sich abstützenden Schraubelements 43a axial zur Motorsei­ te hingetrieben werden. Die sich hierbei aufweitende Konushülse 67 bzw. die hierbei sich verengende Konushülse 39a bilden einen Preßsitzverband, der das Schwungrad 7a drehfest an der Kurbelwelle 15a hält.

Für die axiale Zentrierung und zugleich Umfangsindexie­ rung sind in axialen Bohrungen sowohl der Nabe 33a als auch des Abtriebsendes 11a als Ersatz für die Komponenten 47 und 51 aus Fig. 1 Paßstifte 69 oder dergleichen einge­ setzt.

Als weiterer Unterschied zu Fig. 1 ist zu erwähnen, daß das Pilotlager 55 vollständig in einem Sitz 71 des Schraubelements 43a gehalten und axial fixiert ist. Für die verliersichere Befestigung der Konushülsen 39a, 67 sowie des Schraubelements 43a sind an der Nabe 33a eine Anschlagschulter 73 sowie ein Sicherungsring 75 vorgese­ hen. Die Werkzeugeingriffsflächen 59a des Schraubelements 43 sind wiederum so bemessen, daß sie durch die Nabe der Kupplungsscheibe hindurch für ein Schraubwerkzeug zugäng­ lich sind.

Die im folgenden erläuterten Varianten der Befestigungs­ anordnungen unterscheiden sich in erster Linie durch die Art des hierbei verwendeten Spreizelements, das anstelle einer Konushülse ein Spreizfederpaket umfaßt. In der Variante der Fig. 3 ist radial zwischen der im wesentli­ chen zylindrischen äußeren Umfangsfläche 37b des Ab­ triebsendes 11b der Kurbelwelle 15b und der gleichfalls im wesentlichen zylindrischen inneren Umfangsfläche 35b der Nabe 33b des Schwungrads 7b ein Paket von Spreizfe­ dern 77 angeordnet. Die Spreizfedern, bei welchen es sich um leicht konusförmige Ringscheibenfedern, wie zum Bei­ spiel Tellerfedern oder Sternfedern handeln kann, weiten sich beim axialen Verspannen des Spreizfederpakets 77 radial auf, wobei sie sich zwischen den Umfangsflächen 35b, 37b im Preßsitz verklemmen. Das Spreizfederpaket 77 stützt sich auf der Motorseite im Bereich seines Innenum­ fangs an Stirnflächen einer an die Umfangsfläche 37b axial anschließenden Außenverzahnung 79 des Abtriebsendes 11b ab, während die Getriebeseite des Spreizfederpakets 77 im Bereich seines Außenumfangs an dem Scheibenflansch 45b des in die zentrische Innengewindeöffnung 41b des Abtriebsendes 11b geschraubten Schraubelements 43b abge­ stützt ist.

Von der Nabe 33b ragt motorseitig des Spreizfederpakets 77 ringförmig der Ansatz 47b nach radial innen. Der Ansatz 47b ist an seinem Innenumfang mit einer Verzahnung 51b versehen, die ihn in Umfangsrichtung relativ zum Abtriebsende 11b drehindexiert. Der Ansatz 47b zentriert das Schwungrad 7b relativ zum Abtriebsende 11b. Die Verzahnung 79 umfaßt ferner Axialschultern 49b, über die der Ansatz 47b das Schwungrad 7b axial positioniert. Es versteht sich, daß die Verzahnung 79 axial auch innerhalb des Ansatzes 47b enden kann, so daß das Spreizfederpaket 77 über den Ansatz 47b an den Schultern 49b abgestützt ist.

Das Pilotlager 55b ist ähnlich der Variante aus Fig. 2 ausschließlich in einem Sitz 71b des Schraubelements 43b radial geführt, stützt sich jedoch in axialer Richtung an einer Schulter 81 innerhalb der Innengewindeöffnung 41b ab und wird von der am Schraubelement 43b abgestützten Tellerfeder 57b vorgespannt.

Für die verliersichere Befestigung des Schraubelements 43b am Schwungrad 7b ist im Bereich der Nabe 33b eine ringförmige Sicherungsscheibe 83 an dem Schwungrad 7b angenietet. Auch in dieser und den folgend erläuterten Varianten sind die Werkzeugangriffsflächen 59b des Schraubelements 43b so gestaltet, daß das zugehörige Schraubwerkzeug durch die Nabe der Kupplungsscheibe hindurch eingesteckt werden kann.

Die Variante der Fig. 4 unterscheidet sich in erster Linie durch die Art der Positionierung des Schwungrads 7c relativ zum Abtriebsende 11c. Axial zwischen dem Spreiz­ federpaket 77c und dem Scheibenflansch 45c des Schraub­ elements 43c sitzt ein ringscheibenförmiger Druckring 85, von dessen Außenumfang eine oder mehrere Nasen 87 radial nach außen in Aussparungen 89 der Nabe 33c des Schwung­ rads 7c eingreifen und die Ringscheibe drehfest, aber axial beweglich, an dem Schwungrad 7c führen. Vom Innen­ umfang der Ringscheibe 85 stehen Indexierlappen 51c ab, die in axiale Bohrungen 91 des Abtriebsendes 11c der Kurbelwelle 15c eingreifen. Die Ringscheibe 85 indexiert nicht nur das Schwungrad 7c relativ zum Abtriebsende 11c, sondern sorgt auch dafür, daß sich die Drehbewegung des Schraubelements 43c beim Spannen des Spreizfederpakets 77c nicht auf dessen Federn überträgt.

Das wiederum in einen Sitz 17c ausschließlich des Schraubelements 43c radial geführte Pilotlager 55c wird von einer nunmehr am Abtriebsende 11c innerhalb der Innengewindeöffnung 41c abgestützten Tellerfeder 57c gegen eine Schulter 81c des Schraubelements 43c axial gespannt.

Das Spreizfederpaket 77c stützt sich unmittelbar an einer Ringschulter 93 des Abtriebsendes 11c ab, während der ringförmige Ansatz 47c axial dazu zur Brennkraftmaschine hin versetzt auf einer Ringstufe 95 axial abgestützt ist. Es versteht sich, daß der Ansatz 47c auch bis auf den Durchmesser der Umfangsfläche 37c heranreichen kann, wobei sich dann das Spreizfederpaket 77c über den Ansatz 47c an dem Abtriebsende 11c axial abstützt.

In der Variante der Fig. 5 steht der Ansatz 47d bündig zur inneren Umfangsfläche 35d der Nabe 33d des Schwung­ rads 7d zur Motorseite hin ab und greift in eine ringför­ mige Aussparung des Abtriebsendes 11d, deren axiale Fläche 49d das Schwungrad 7d axial positioniert und deren Umfangsfläche das Schwungrad 7d radial zentriert.

Die das Schwungrad 7d relativ zum Abtriebsende 11d inde­ xierende Ringscheibe 85d ist mehrteilig ausgeführt, wobei der mit Nasen 87d in Aussparungen 89d der Nabe 33d ein­ greifende Scheibenteil zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit dicker bemessen ist, als der mit den Indexier­ lappen 51d in die Bohrungen 91c des Abtriebsendes 11d eingreifende Scheibenteil. Die beiden Scheibenteile sind, wie in Fig. 5 dargestellt, miteinander fest vernietet.

Ähnlich der Ausführungsform aus Fig. 1 ist bei der Vari­ ante der Fig. 5 das Pilotlager 5d in einem Sitz 53d geführt und wird von einer am Schraubelement 43d abge­ stützten Tellerfeder 57d gegen einen in eine Verlängerung der Innengewindeöffnung 41d eingesetzten, einen Anschlag bildenden Sicherungsring 97 gespannt.

Soweit die vorstehend erläuterten, zur Drehmomentübertra­ gung zwischen dem Abtriebsende der Kurbelwelle und dem Schwungrad benutzten Spreizelemente, insbesondere die Konushülsen, Selbsthemmeigenschaften in axialer Richtung haben, kann das Schraubelement gegebenenfalls entfallen. Das Spreizelement wird dann bei der Montage mittels eines die zum Spreizen erforderlichen Axialkräfte erzeugenden Preßwerkzeugs axial gespannt und damit aufgeweitet.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele zeigen jeweils eine Reibungskupplung. Alternativ kann die Erfindung auch bei hydrodynamischen Kupplungen oder bei Drehmomentwandlern eingesetzt werden.

Claims (17)

1. Anordnung zur koaxialen Befestigung einer Eingangskom­ ponente (7) einer Kupplung (1), insbesondere einer Reibungskupplung, einer hydrodynamischen Kupplung oder eines Drehmomentwandlers an einem Abtriebsende (11) einer um eine Drehachse (13) drehbaren Kurbelwelle (15) einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, umfassend die Drehachse (13) konzentrisch umschließen­ de Spannflächen (35, 37) an dem Abtriebsende (11) der Kurbelwelle (15) und der Eingangskomponente (7) der Kupplung (1) und ein in eine zentrische Innengewinde­ öffnung (41) des Abtriebsendes (11) eingeschraubtes Schraubelement (43), dadurch gekennzeichnet, daß die Spannflächen (35, 37) des Abtriebsendes (11) und der Eingangskomponente (7) zumindest angenähert axial verlaufen, insbesondere im wesentlichen zylind­ rische oder im wesentlichen konische Form haben, und die Spannfläche (35) der Eingangskomponente (7) die Spannfläche (37) des Abtriebsendes (11) gleichach­ sig mit radialem Abstand radial außen umschließt und daß zwischen den Spannflächen (35, 37) ein axial verstellbares, mittels des Schraubelements (43) radial spannbaren Spreizelement (39; 77) angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß axial neben dem Spreizelement (39; 77) an dem Ab­ triebsende (11) und der Eingangskomponente (7) im wesentlichen axial verlaufende, einander zugeordnete Fügeflächen für die radiale Zentrierung der Eingangs­ komponente (7) relativ zum Abtriebsende (11) angeord­ net sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Fügeflächen auf der axial zur Brennkraft­ maschine gelegenen Seite des Spreizelements (39; 77) angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügefläche des Abtriebsendes (11) oder der Ein­ gangskomponente (7) durchmessergleich bündig in die Spannfläche (35, 37) des Abtriebsendes (11) bzw. der Eingangskomponente (7) übergeht.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Abtriebsende (11) und der Eingangskomponente (7) im Bereich des axial zur Brenn­ kraftmaschine gelegenen Endes des Spreizelements (39; 77) im wesentlichen radial, insbesondere in achsnorma­ len Ebenen verlaufende, einander zugeordnete Schulter­ flächen (49) für die axiale Positionierung der Ein­ gangskomponente (7) relativ zum Abtriebsende (11) angeordnet sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement eine Konushülse (39) mit zur Brennkraftmaschine hin sich verringernder Wandstärke umfaßt und daß dem Schraubelement (43) ein Scheibenteil (45) zugeordnet ist, über das es axial gegen die Konushülse (39) spannbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konushülse (39) radial einerseits eine konische Umfangsfläche, insbesondere eine konische äußere Umfangsfläche, und radial andererseits eine zylindri­ sche Umfangsfläche hat und mit den Umfangsflächen direkt an den Spannflächen (35, 37) anliegt.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite zur erstgenannten Konushülse (39a) koaxiale, die erste Konushülse (39a) insbesondere radial außen umschließende Konushülse (67) umfaßt und daß die beiden Konushülsen (39a, 67) radial einerseits aneinander anliegende konische Umfangsflächen und radial andererseits an zylindrischen Spannflächen (35a, 37a) des Abtriebsendes (11a) bzw. der Eingangs­ komponente (7a) anliegende, zylindrische Umfangsflä­ chen haben.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement als Federpaket (77; 77c, d) mit mehreren flach aneinanderliegenden, ringförmigen Spreizfedern ausgebildet ist, die radial zwischen im wesentlichen zylindrischen Spannflächen (35a, c, d, 37b, c, d) des Abtriebsendes (11b, c, d) bzw. der Eingangskomponente (7b, c, d) angeordnet sind und daß das Federpaket (77; 77c, d) axial zwischen einem dem Schraubelement (43b, c, d) zugeordneten Scheibenteil (45b, c, d) und einer in einem Abstütz­ kraftweg zum Abtriebsende (11b, c, d) führenden Ring­ schulter, insbesondere einer fest mit dem Abtriebsende (11b, c, d) verbundenen Ringschulter, angeordnet ist, wobei die Ringschulter und das Scheibenteil (45b, c, d) an radial gegeneinander versetzten Umfangsbereichen des Federpakets (77; 77c, d) abgestützt sind.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Scheibenteil (45c, d) fest mit dem Schraub­ element 43c, d) verbunden ist und axial zwischen dem Federpaket (77c, d) und dem Scheibenteil (45c, d) ein mit dem Abtriebsende (11c, d) und/oder der Eingangs­ komponente (7, c, d) drehfest, aber axial be-weglich verbundener Druckring (85; 85d) angeordnet ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (85; 85d) als Indexierring ausge­ bildet ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubelement (43) unver­ lierbar an der Eingangskomponente gehalten ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubelement (43) axial zugängliche Werkzeugangriffsflächen (59) hat, deren Umfangskontur gleich oder überlappungsfrei kleiner ist als die Umfangskontur einer zur Aufnahme einer Getriebeeingangswelle (27) bestimmten Nabenöffnung einer Kupplungsscheibe (5) einer an dem Abtriebsende (11) zu befestigenden Reibungskupplung (1).

14. Anordnung zur koaxialen Befestigung einer Eingangs­ komponente (7) einer Kupplung (1), insbesondere einer Reibungskupplung, einer hydrodynamischen Kupplung oder eines Drehmomentwandlers an einem Abtriebsende (11) einer um eine Drehachse (13) drehbaren Kurbel­ welle (15) einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahr­ zeugs, umfassend
die Drehachse (13) konzentrisch umschließende Spann­ flächen (35, 37) an dem Abtriebsende (11) der Kurbel­ welle (15) und der Eingangskomponente (7) der Kupp­ lung (1)
und ein Verbindungselement (39; 77) zwischen dem Abtriebsende (11) und der Eingangskomponente (7),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannflächen (35, 37) des Abtriebsendes (11) und der Eingangskomponente (7) zumindest angenähert axial verlaufen, insbesondere im wesentlichen zylind­ rische oder im wesentlichen konische Form haben,
daß die Spannfläche (35) der Eingangskomponente (7) die Spannfläche (37) des Abtriebsendes (11) gleich­ achsig mit radialem Abstand radial außen umschließt, daß das Verbindungselement ein zwischen den Spannflä­ chen (35, 37) axial verstellbar angeordnetes, radial spannbares Spreizelement (39; 77) umfaßt
und daß axial neben dem Spreizelement (39; 77) an dem Abtriebsende (11) und der Eingangskomponente (7) im wesentlichen axial verlaufende, einander zugeordnete Fügeflächen für die radiale Zentrierung der Eingangs­ komponente (7) relativ zum Abtriebsende (11) angeord­ net sind.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Fügeflächen auf der axial zur Brenn­ kraftmaschine gelegenen Seite des Spreizelements (39; 77) angeordnet sind.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügefläche des Abtriebsendes (11) oder der Eingangskomponente (7) durchmessergleich bündig in die Spannfläche (35, 37) des Abtriebsendes (11) bzw. der Eingangskomponente (7) übergeht.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Abtriebsende (11) und der Eingangskomponente (7) im Bereich des axial zur Brennkraftmaschine gelegenen Endes des Spreizelements (39; 77) im wesentlichen radial, insbesondere in achsnormalen Ebenen verlaufende, einander zugeordnete Schulterflächen (49) für die axiale Positionierung der Eingangskomponente (7) relativ zum Abtriebsende (11) angeordnet sind.